KOSMONAUTYKA
Nowa wizja podróży do sąsiedniego systemu gwiezdnego
Artystyczna wizja planety pozasłonecznej. Ilustracja: NASA / nasa.gov 
Niemal rok po ogłoszeniu śmiałego planu wysłania do układu gwiezdnego Alfa Centauri nanopojazdów z żaglem elektromagnetycznym pomysł odżywa w nowej formule. Dwójka niemieckich naukowców, posiłkując się zarysem projektu Breakthrough Starshot, przedstawiła własny sposób sprostania ograniczeniom pierwotnej koncepcji misji. Ich wyliczenia potwierdzają, że cel jest osiągalny, a kluczowe znaczenie dla powodzenia podróży będzie miało wyhamowanie po wieloletnim locie z prędkościami rzędu kilku procent prędkości światła.
Pomimo wątpliwości narastających wokół projektu Breakthrough Starshot od czasu jego ogłoszenia w kwietniu 2016 roku, naukowcy nie rezygnują z koncepcji wykorzystania ultralekkich sond kosmicznych do eksploracji najbliższego nam znanego układu pozasłonecznego. Tropem inicjatywy sław nauki i biznesu (projekt sygnuje swoim nazwiskiem m.in. profesor Stephen Hawking) poszli ostatnio niemieccy specjaliści powiązani z Instytutem Maxa Plancka w Getyndze, Rene Heller i Michael Hippke. Uwzględnili oni w swoim planie czynniki, które z różnych powodów zostały pominięte lub niedopracowane w pierwotnej koncepcji sprzed niemal roku. Główny zamysł pozostaje jednak taki sam: jak najszybsze dotarcie miniaturowych sond do złożonego z trzech gwiazd systemu Alfa Centauri – ze szczególnym uwzględnieniem przypominającej Ziemię planety skalistej Proxima-b.
Szerzej: Odkrycie potwierdzone. Proxima Centauri ma planetę typu ziemskiego
Skala różnic zaczyna się natomiast ujawniać już na poziomie podstawowych założeń realizacji. Zmiana dotyczy przede wszystkim modelu działania napędu – żagla elektromagnetycznego, który zgodnie z pierwotnym zamysłem miał być zasilany z wykorzystaniem naziemnego lasera bardzo dużej mocy (100 gigawatów). W wersji aktualnej żagiel miałby być znacznie większy i korzystać z naturalnej energii promieniowania gwiazd. W ten sposób zamiast zakładanych dwóch dekad trwania przelotu i minięcia celu na pełnej prędkości, niemieccy naukowcy przyjęli perspektywę 150 lat podróży z uwzględnieniem czasu potrzebnego na wyhamowanie przed dotarciem do systemu. Jak przekonują, do uzyskania pożądanego efektu może zostać użyty ten sam mechanizm, który pozwoli wcześniej na rozpędzenie pojazdu do zawrotnej prędkości. Reszty ma dopełnić oddziaływanie grawitacyjne układu gwiazdowego.
Aby to osiągnąć, trzeba będzie spełnić szereg ważnych warunków. Przede wszystkim prędkość graniczna sond nie powinna przekroczyć wartości 4,6 procent prędkości światła, by możliwe było wyhamowanie w układzie Alfa Centauri. Co więcej, przeprowadzenie tego manewru będzie wymagało zbliżenia się do bardziej oddalonych dwóch głównych gwiazd układu, aby zapewnić odpowiednie natężenie promieniowania i grawitacji dla kontynuowania lotu w kierunku planety Proxima-b. Ta z kolei ulokowana jest na orbicie słabo świecącego czerwonego karła, Proxima Centauri. Do rozwiązania pozostaje też wiele wyzwań natury technicznej, jak choćby konstrukcja żagla elektromagnetycznego. Z wyliczeń wynika, że musiałby mieć powierzchnię 100 tyś m2 (odpowiednik 10 hektarów) przy masie około 100 gramów, więc w grę wchodzi wykorzystanie jedynie niewyobrażalnie cienkich i wytrzymałych komponentów.
Niezależnie od wątpliwości, pomysł Hellera i Hippke traktowany jest jako wiarygodne uzupełnienie inicjatywy Breakthrough Starshot. Wskazuje on kierunek, jaki należy mieć na uwadze przy planowaniu dokładniejszych badań sąsiedniego układu gwiazdowego, a zwłaszcza lokalnych egzoplanet. Dalsze prace mają być prowadzone przez autorów obu wizji w pełnym porozumieniu.
Czytaj też: Jak dolecieć do Proxima Centauri? Naukowcy badają koncepcje